随着科技进步与社会发展,GaN高电子迁移率晶体管（GaN High Electron Mobility Transisitor）凭借其宽禁带、高工作频率、高临界击穿电场等独特优势已成为半导体技术领域的研究热点,其中P-GaN栅增强型GaN HEMT器件（P-GaN HEMT,P-GaN Gate E-Mode Al GaN/GaN HEMT）功率器件作为高频高功率应用中的一种优选解决方案更是广受学术界与产业界的青睐。但随着GaN HEMT功率器件发展,更高的工作电压,更高的工作频率,更高的集成度将带来更高的功率密度,这将不可避免使器件工作于高温、高电场的工作状态,现如今高功率密度下的诱发的器件可靠性问题已成为制约GaN HEMT功率器件进一步发展的瓶颈与障碍。目前,明确P-GaN HEMT器件在高温高电场环境下的退化与失效机理并提高器件在此环境下工作的稳定性是产业界与学术界亟待解决的问题。本文从实际高功率密度应用场景下入手,对P-GaN HEMT器件在该环境下高电场与强热场同时耦合存在的应力条件下的器件可靠性问题开展研究,本文主要研究内容如下:（1）针对P-GaN HEMT器件实际高功率密度应用下,器件内部高电场往往伴随着严重的自热效应,器件将经受电应力与热应力耦合存在特殊应力环境,本文通过在对P-GaN HEMT器件在开启状态下向器件漏极注入恒定电流的研究方式,使器件处于电热耦合应力的环境下,并通过多组对照实验深入探究在电热耦合应力下的器件可靠性与稳定性。发现了器件在此应力下受热应力主导的阈值电压不稳定性与饱和输出电流退化现象,揭示了诱发器件在应力后特性退化的关键因素。（2）根据实际器件结构与实验偏置参数设置,通过Sentaurus TCAD对器件进行物理建模与电热仿真,并综合器件对照实验结果与仿真结果,指明器件阈值电压不稳定与饱和输出电流退化现象发生位置、以及内部载流子输运及陷阱行为的物理机理,建立完整P-GaN HEMT电热耦合应力退化理论。为明确器件特性退化的内在机理以及后续可靠性加固工作提供理论基础。（3）针对P-GaN HEMT器件在电热耦合应力下的关键因素——结温,利用热敏电参量结温表征方法对器件进行非破坏性的结温表征,并对器件结壳热阻Rθjc测量,分析器件各层热阻值并验证热敏电参量结温表征方法对P-GaN HEMT器件的可行性,为进一步解决GaN器件热可靠性与热管理问题奠定基础。